با توجه به رشد روز افزون جمعیت جهان، افزایش مصرف سرانه آّب، کمبود آب شیرین قابل استحصال، مسئله سیل به عنوان یکی از پدیده های ویرانگر و غیره، ضرورت پیش بینی دقیق رواناب حاصل از بارش، نقش اساسی در برنامه ریزی و مدیریت و بهره برداری بهینه و پایدار آنها و نهایتاً در پیش بینی سیلاب ایفا می کند. در زمینه پیش بینی عناصر اقلیمی تا کنون روش های مختلفی ارائه شده است. امروزه با توجه به پیشرفت علومی چون روش های هوشمند، اقلیم شناسان در پی یافتن راه حل های فراتر از روش های کلاسیک در زمینه پیش بینی عناصر اقلیمی هستند. یکی از روش هایی که توجه بسیاری از محافل علمی را به خود جلب نموده است، استفاده از مدل های شبکه عصبی مصنوعی می باشد. شبکه های عصبی قادرند، با پردازش داده های تجربی، دانش یا قانون نهفته در بطن داده ها را فرا گیرند، بدین جهت انتظار می رود، شبکه های عصبی ابزاری مناسب برای یک مدل پیش بینی باشد. در این پژوهش با استفاده از متغیرهای متوسط ماهانه بارش و متوسط ماهانه رواناب (یک ماه بعد) طی دوره آماری بلندمدت 33 ساله (1972-2008) به عنوان ورودی شبکه پرسپترون چند لایه (mlp)، جهت پیش بینی رواناب ژانویه سال 2005 تا دسامبر سال 2008 را در بر می گیرد. از 37 سال دوره آماری موجود در حدود 90 درصد آن یعنی 33 سال (396 ماه) برای آموزش شبکه و 4 سال (48 ماه) باقیمانده در مرحله آزمون شبکه به کار برده شده است. بدین منظور از امکانات و توابع موجود در نرم افزار matlab بهره گرفته شد و برای هر ماه یک شبکه با خطای کمتر از 5 درصد طراحی گردید. پس از بررسی شاخص های عملکرد شبکه از جمله ضریب تعیین، مجذور میانگین مربعات خطا، میانگین مربعات خطا، میانگین مطلق خطا، میانگین درصد خطا و ضریب همبستگی مشاهده شد که پیش بینی رواناب با دقت قابل قبولی انجام شده است به طوری که میزان ضریب همبستگی آن 99/0 و میانگین خطای آن با داده های واقعی برابر 88/0 درصد بوده است. سپس برای ارزیابی توانایی شبکه های عصبی مصنوعی، نسبت به مدل های رگرسیون خطی و غیر خطی ساده در ارائه مناسبترین ضابطه برای پیش بینی مقادیر رواناب در حوضه آبریز سامیان واقع در حوضه آبریز قره سو، بررسی و مقایسه شدند. نتایج ضمن تأیید توانایی مدل شبکه عصبی مصنوعی نشان داد شبکه های طراحی شده توانستند رواناب را با حداکثر اختلاف 09/1 درصد با داده های واقعی برآورد نمایند به طوری که میزان همبستگی داده های برآورد شده و واقعی به 99/0 رسیده در حالی است که مدل های رگرسیونی ساده خطی و غیرخطی هر کدام با همبستگی 97/0 و 94/0 به ترتیب بعد از مدل شبکه های عصبی قرار گرفتند و میانگین خطای آنها به ترتیب 3/3 و 9/8 بدست آمد که اختلاف بالایی را با رواناب واقعی نشان می دهد در حالی که شبکه دارای میانگین خطای 88/0 می باشد که برتری قابل توجه مدل شبکه عصبی مصنوعی را در پیش بینی رواناب نشان می دهد.

درایوهای القایی به دلیل ساختمان ساده، هزینه پایین و تعمیرات و نگهداری آسان گزینه مناسبی برای کاربردهای کششی است، اما روش های dtc و کنترل برداری که برای کنترل این درایوها در کاربردهای کششی استفاده می شوند روش های پیچیده ای هستند. درایوهای سوئیچ رلوکتانس ساختمان مقاوم و کم هزین ه ای دارند. تأثیر پذیری اندک در مقابل تغییرات دما و توانایی عملکرد با سرعت های بالا از دیگر مزایای این درایو است. نکته قابل توجه در مورد درایو سوئیچ رلوکتانس این است که، سادگی در ساختمان موتور دلیلی بر کنترل آسان این درایو نیست و در سرعت های پایین اطلاعات دقیق از موقعیت روتور باید در اختیار سیستم کنترل گذاشته شود تا اینکه عملکرد نرم و مناسب این موتور فراهم آید و این عمل صرف هزینه بیشتر را به دنبال دارد. نویز صوتی، ریپل گشتاور تداخل امواج الکترومغناطیسی از مشکلات عمده این درایو به شمار می آید. درایوهای bldc علاوه بر کاربردهای وسیع که در اتوماسیون صنعتی، صنایع فضایی، صنایع نظامی، تجهیزات پزشکی، فناوری اطلاعات و لوازم خانگی دارند به عنوان مهمترین رقیب درایوهای القایی در کاربردهای کششی نیز به شمار می آیند. این درایوها دارای بازده بالا، چگالی توان و گشتاور بسیار بالاتری از دیگر درایوهای اشاره شده دارند. پاسخ دینامیکی سریع، مشخصه گشتاور- سرعت بسیار مناسب و سیستم کنترلی ساده درایو bldc پتانسیل خوبی از این درایو برای کاربردهای کششی فراهم آورده است. از سوی دیگر این درایو در زمان برگشت پذیری انرژی نیز عملکرد مناسب تری از خود نشان می دهد. مسأله هزینه درایوهای bldc با توسعه مغناطیس های دایم آلیاژی با پرمابیلیته بالا و تکنولوژی نیمه هادی ها کاهش یافته است. ریپل گشتاور این موتورها نیز که به دلیل کموتاسیون الکتریکی جریان اتفاق می افتد با استفاده از روش های کنترل جریان هیسترزیس و pwm قابل کنترل است.

طراحی پل یک فرآیند پیچیده ای است که نیاز به پارامترها و شکل هندسی اولیه قبل از تحلیل مقاطع فرضی دارد. برای رسیدن به جواب های رضایت بخش باید آنقدر تکرار صورت گیرد تا مقطع فرضی بتواند معیارهای طراحی را برآورده سازد. مقطع بهینه به دست آمده از بین گزینه های مختلف طراحی، همچنین باید معیارهای ایمنی، قابلیت استفاده و قابلیت بهره برداری که توسط آیین نامه های طراحی اعمال شده و نیز تعدادی معیارهای شایستگی معین از قبیل هزینه، وزن و زیبایی را برآورده کند. طراح باید در انتخاب بهترین طرح بین گزینه های ممکن که این معیارها را برآورده می کند، تصمیم نسبتاً مشکلی را بگیرد. برای بهینه سازی طراحی سیستم های سازه ای روش های بسیاری توسعه یافته و استفاده می شوند. بسیاری از آنها از روش برنامه ریزی ریاضی برای رسیدن به جواب استفاده می کنند. از بین روش های جستجوی مسیر تصادفی، روش عمومی برای بهینه سازی، الگوریتم ژنتیک است که بر مبنای اصل انتخاب طبیعی و بقای بهترین ها استوار است. الگوریتم ژنتیک از نظر محاسباتی ساده است اما ابزار قدرتمندی برای جستجوی جواب های بهینه است. در تحقیق حاضر الگوریتم ژنتیک برای به دست آوردن شکل مقطع بهینه عرشه پل با شاهتیرهای t شکل با مینیمم کردن هزینه استفاده می شود. پارامترهای طراحی ابعاد هندسی سازه شامل ابعاد سطح مقطع، تعداد شاهتیرها، ویژگی های مصالح و غیره هستند. تابع هزینه عرشه پل یا همان تابع هدف که باید با برآورده کردن محدودیت های طراحی و آیین نامه ای مینیمم شود، شامل هزینه بتن، هزینه آرماتور، هزینه قالب بندی و هزینه نیروی انسانی می باشد. در این تحقیق بهینه سازی به روش الگوریتم ژنتیک برای پل های با عرشه دو خطه، سه خطه و چهار خطه با دهانه های 10 متر تا 50 متر انجام شده است.

پایدارساز سیستم قدرت برای افزایش پایداری دینامیکی سیستم قدرت، به کار می‎رود و ممکن است با عملکرد سایر کنترل‎کننده‎ها تداخل داشته باشد. بنابراین در سیستم قدرت که یک سیستم وسیع چند متغیره است، تنظیم مناسب کنترل‎کننده‎ها از اهمیت بسزایی برخوردار است. بطوریکه هماهنگی مناسب بین آنها، می‎تواند بهترین شرایط کارکرد سیستم را فراهم آورد و عدم هماهنگی مناسب، ممکن است باعث ستیزه مداوم در نحوه اعمال سیگنالهای کنترلی آنها شده و یا حتی منجر به ناپایدار شدن سیستم شود. به دلیل پیچید‎گی سیستم قدرت و عدم توانایی کنترل‎کننده کلاسیک در شرایط کاری مختلف تعیین مناسب پارامترها آن ضروری است. موضوع مورد بحث در این پایان‎نامه طراحی و بررسی پایداری سیستم قدرت برای سیستم چندماشینه و بهینه‎سازی پارامترهای آن به کمک الگوریتم هوشمند جفت‎گیری زنبور عسل و الگوریتم بهبود یافته جفت گیری زنبور عسل می‎باشد. طراحی پایدارساز سیستم قدرت برای چهار سیستم تک‎ماشینه، سه‎ماشینه، چهارماشینه و ده‎ماشینه در شرایط کاری مختلف با در نظر گرفتن مد نوساناتی بین ناحیه‎ای و فرکانس‎های کم مورد بررسی قرار گرفته است. بررسی با معیارهای مختلف به کمک الگوریتم پیشنهادی به عنوان یک مساله بهینه سازی پیگیری شده است. به دلیل سوق دادن مسایل به سمت مسایل واقعی، در این پایان نامه بحث طراحی پایدارساز سیستم قدرت با بهینه سازی همزمان چند تابع هدف تحت عنوان بهینه‎سازی چند هدفه با استفاده از الگوریتم جفت‎گیری زنبور عسل مورد بحث قرار گرفته است. بدین منظور از الگوریتم بهینه‎سازی براساس حرکت تجمعی آنتروپی و معیار پارتو استفاده شده است.پایدارساز طراحی شده براساس معیار بهینه سازی چند هدفه با الگوریتم hbmo به سیستم های مورد مطالعه اعمال شده و با نتایج سایر روش ها هوشمند انجام گرفته در این زمینه مقایسه شده است. نتایج به دست آمده نشان از کارایی بالای الگوریتم جفت گیری زنبور عسل به کار گرفته در حل مساله طراحی pss برای سیستم چند ماشینه بوده است.

از بخش های مهم برنامه ریزی توسعه سیستم قدرت، برنامه ریزی توسعه انتقال می باشد که امروزه با رشد فزاینده مصرف انرژی الکتریکی، نیاز بیشتری به مدیریت صحیح و برنامه ریزی بهینه توسعه شبکه انتقال احساس می شود. لذا اهمیت بررسی نقش پارامترها و عوامل موثر بر آن بیش از پیش نمایان گشته است. از مهم ترین پارامترهایی می توان به معیار تلفات، عدم قطعیت در رشد بار و اثر بارگذاری خطوط اشاره نمود. در این پایان نامه سه مطالعه برای برنامه ریزی توسعه شبکه انتقال در نظر گرفته شده است. در مطالعه اول تلفات اهمی را همزمان با عدم قطعیت در رشد بار به عنوان یک تابع هدف در برنامه ریزی توسعه شبکه انتقال در نظر گرفته و از مدل پخش بار مستقیم در سناریو های مختلف برای بدست آوردن تلفات استفاده می شود. در مطالعه دوم شبکه پس از توسعه مورد بررسی قرار گرفته و برای هزینه سرمایه گذاری های متفاوت کفایت شبکه مورد بررسی قرار گرفته شده است و در مطالعه سوم اثر باندل خطوط مورد ارزیابی قرار گرفته شده است. برای حل این مسئله برنامه ریزی توسعه شبکه انتقال از الگوریتم جفت گیری زنبورعسل استفاده شده است. برای پیدا کردن پارامترهای کنترلی الگوریتم جفت گیری زنبور عسل، الگوریتم مورد نظر تحت شرایط مختلف و با مقادیر مختلف بر روی شبکه آذربایجان اعمال شده و مقادیر بهینه به دست آمده برای شبکه های 6 باسه گارور و شبکه 24 باسه استاندارد ieee rts نیز اعمال شده است. برای نشان دادن کارایی الگوریتم hbmo در حل مساله برنامه ریزی توسعه شبکه انتقال نتایج شبیه سازی با الگوریتم ژنتیک مقایسه شده است. نتایج بدست آمده برتری و دقت بالای الگوریتم پیشنهادی در مقایسه با الگوریتم ژنتیک را در حل برنامه ریزی توسعه شبکه انتقال نشان می دهد و همچنین نشان می دهد که الگوریتم hbmo هزینه تلفات را در حد قابل قبولی کاهش داد و شبکه توسعه داده شده دیرتر دچار اضافه بار می شود و کفایت شبکه را بالا می برد.

یکی از مهم ترین بخش های سیستم قدرت قسمت تولید انرژی الکتریکی می باشد. عمدتا تولید انرژی الکتریکی در مقیاس زیاد توسط نیروگاههای بزرگ تولید برق تامین می شود. انرژی الکتریکی در نیروگاهها توسط ژنراتور سنکرون تولید می شود و با توجه به اینکه ژنراتور انرژی مکانیکی را به انرژی الکتریکی تبدیل می کند، لذا انرژی مکانیکی مورد نیاز ژنراتور توسط یک محرک اولیه به نام توربین تامین می گردد. نیروگاههای تولید انرژی الکتریکی بر حسب نوع توربینی که در آنها مورد استفاده قرار می-گیرد به چند نوع تقسیم بندی می شوند که از میان آن ها می توان به نیروگاه های آبی، نیروگاه های گازی و نیروگاه های بخار اشاره نمود. در سال های اخیر استفاده از توربین های گازی به منظور تولید انرژی الکتریکی توسعه روز افزونی یافته است. لذا ارائه مدل دینامیکی مناسب برای عملکرد توربین گازی به منظور بررسی رفتار شبکه در مقابل اغشاشات بسیار حائز اهمیت می باشد. در پژوهش های اخیر دو مدل برای توربین گازی مورد توجه متخصصان بوده است که عبارتنداز:1- مدل پیشنهادی توسط ieee 2- مدل روئن(rowen). در این پایان نامه برای مدل سازی دینامیکی توربین گازی از مدل روئن استفاده شده است. در مدل روئن ارائه شده سه حلقه کنترلی برای توربین گازی در نظر گرفته شده است که عملکرد هر یک از این حلقه ها برای کارایی مناسب توربین گازی در مقابل اغتشاشات و تغییرات ناگهانی سیستم قدرت به منظور پایداری شبکه از اهمیت خاصی برخوردار است. در مرحله ی اول بعد از مدل سازی توربین گازی و حلقه های کنترلی مربوطه به منظور ارزیابی عملکرد سیستم، کنترل کننده های موجود در حلقه های کنترلی به نحوی تنظیم می شوند که هیچ کنترلی بر روی سیستم صورت نگیرد و سیستم به صورت عادی مورد مطالعه قرار می گیرد. در مرحله دوم به منظور عملکرد صحیح سیستم به منظور پایداری سیستم در مقابل اغتشاشات وارده از یک کنترل کننده pid برای حلقه کنترل بار-فرکانس و دو کنترل کننده pi برای حلقه ی کنترل دما و حلقه کنترل شتاب استفاده می گردد. برای تعیین پارامترهای کنترل کننده های مربوطه از الگوریتم کلونی زنبور عسل (abc)استفاده شده است. به منظور نشان دادن کارایی الگوریتم کلونی زنبور عسل در طراحی کنترل کننده برای حلقه های کنترلی توربین گازی، نتایج حاصل از الگوریتم مذکور با الگوریتم اجتماع ذرات (pso) مقایسه می شود. با طراحی کنترل کننده های مربوطه توسط الگوریتم زنبور عسل انحراف توان مکانیکی خروجی توربین و همچنین دامنه نوسانات انحراف فرکانسی خروجی ژنراتور در حالت اتصال توربین گازی به ژنراتور تا حد قابل قبولی کاهش پیدا کرده و پایداری سیستم در مقابل نوسانات تامین می شود. ارزیابی نتایج به دست آمده حاکی از برتری و دقت بالای الگوریتم پیشنهاد شده در مقایسه با الگوریتم اجتماع ذرات در کنترل سیستم توربین گازی می باشد.

خطر آلودگی محیط زیست با افزایش تقاضا برای خودروهای معمول با سوخت نفتی روز به روز در حال تشدید است. نگرانی در مورد محیط زیست به همراه کاهش منابع سوخت فسیلی و افزایش قیمت آن ها ما را به این سوال رهنمون می کند که " چگونه می توان خودروها را به حرکت درآورد؟". بر اساس تحقیقی در کانادا، بخش حمل و نقل به تنهایی 40% از انتشار nox و 25% از انتشار co2 در جو را باعث می گردد. بنابراین نیاز به روش های مدرن و مناسب برای حمل و نقل با وسایل نقلیه شخصی بدون آلودگی و با بازده بالا ضروری است. یکی از این وسایل نقلیه، خودرو هیبریدالکتریکی است. خودرو هیبریدالکتریکی، سیستمی است که با استفاده از یک محرک الکتریکی به حرکت درمی آید. اساساً دو نوع خودروی هیبرید الکتریکی موجود است : سری و موازی. در سیستم های هیبرید سری همه ی گشتاور مورد نیاز برای حرکت خودرو با استفاده از موتور الکتریکی تأمین می شود از طرفی دیگر در سیستم های موازی هیبرید گشتاور مورد نیاز با کوپل مکانیکی موتور ice با موتور الکتریکی تأمین می گردد. اگرچه مشخصه سرعت و توان فاکتور مهمی برای شرکت های اتومبیل سازی در گذشته بود. اما این روند در سالهای اخیر تغییر کرده است. هم اکنون نه تنها مشخصات بیان شده بلکه هزینه سوخت، انتشار آلاینده، راحتی و قابلیت اطمینان خودرو نیز مورد توجه است. با توجه به مشخصات مذکور انتخاب درایو مناسب و روش کنترلی بهینه اهمیت ویژه ای پیدا می کند . ماشین ها و درایوهای الکتریکی کلیدی ترین و در واقع هسته مرکزی خودروهای الکتریکی، هیبرید الکتریکی و پیل سوختی هستند. درایوهای موتور استفاده شده در خودروهای الکتریکی نباید با درایوهای پروسه های صنعتی مورد مقایسه قرار گیرند، چرا که درایوهای خودروهای هیبریدی نیازمند روشن و خاموش شدن های متوالی در شرایط مختلف عملکردی و محیطی هستند در حالی که درایوهای استفاده شده در پروسه های صنعتی عموماً در سرعت های نامی مورد استفاده قرار می گیرند. یک طراح خوب خودرو هیبریدی باید شناخت دقیقی از نیازهای یک خودرو داشته باشد تا اینکه بتواند از بین محرک های الکتریکی گوناگونی که وجود دارد مناسب ترین محرک برای سیستم انتخاب کند. هر سیستم محرک خودرو الکتریکی شامل یک ماشین الکتریکی به همراه مبدل و کنترل کننده های آن است. درایوهایbldc درایوهای بسیار جذابی برای کاربردهای سیستم های کششی است که بطور مستقیم در رقابت با درایوهای القایی می باشد. مزیت عمده درایوهای bldc بازده ، چگالی توان و قابلیت اطمینان بالا ی آن است. مشکل این درایوها هزینه آنهاست که به دلیل مواد مغناطیسی دائم (pm) وکلیدهای قدرت موردنیاز این درایوها است هرچند باپیشرفت صنایع این مشکل نیز قابل برطرف کردن است. درایوهای الکتریکی با قابلیت عملکرد بالا نیاز به کنترل کننده های دقیق و سریع دارند. کنترل کنندهpid بدلیل سادگی در طراحی و پیاده سازی، رایج صنعت بوده ولی در شرایط وجود نامعینی های مدل نشده و یا وجود تغییرات در پارامترهای موتور و همچنین در شرایط مختلف کاری، کنترل کننده pid قابلیت عملکرد بالا از لحاظ سرعت و دقت پاسخ نخواهد داشت. روشهای کنترل غیرخطی نیز در کنترل درایو bldc بکار گرفته شده اند که عملکرد بهتری نسبت به کنترل کننده های خطی نظیرpid دارند اما با توجه به پیچیدگی تئوریشان، پیاده سازی آنها چندان راحت نبوده و رایج صنعت نیستند. با توجه به ویژگیهای کنترل کنند ه های هوشمند، برای بالا بردن قابلیت درایو موتورbldc از یک کنترل کننده هوشمند هیبرید سیگنال به نویز با اجتماع ذرات (hybrid snr and pso) که تطبیقی بوده وبرای عمل کنترل نیاز به هیچ مدلی از سیستم ندارد و لذا قابل اعمال به طیف وسیعی از سیستمهای غیرخطی و نامعین می باشد. استفاده شده است. در نهایت قابلیت این کنترل کننده در مقایسه با کنترل کننده pi در ردیابی سرعت و جریان مرجع و دفع اغتشاش بار بوسیله شبیه سازی نشان داده می شود.

در این پایان نامه مکان یابی و اندازه یابی بهینه منابع تولید پراکنده در شبکه توزیع با لحاظ محدودیت های متنوع بهره برداری عملی از جمله پتانسیل سنجی انرژی منبع تولید پراکنده، با الگوریتم هوشمند گسسته کرم شب تاب، جهت بیشینه سازی مزایای فنی و اقتصادی شبکه توزیع انجام شده است. شاخص های مهمی چون تلفات شبکه، پروفیل ولتاژ شینه های شبکه، پایداری ولتاژ شبکه، شارش بار خطوط و سود شرکت های خصوصی از تولید پراکنده به عنوان توابع هدف این الگوریتم در قالب شاخص های فنی و اقتصادی شبکه انتخاب شده اند. جهت صحت سنجی و بررسی قدرت عمل الگوریتم کرم شب تاب، عملکرد این الگوریتم در شبکه استاندارد 33 شینه ieee با عملکرد سایر الگوریتم های رایج از جمله الگوریتم اجتماع ذرات (pso) و ژنتیک (ga) و ترکیب این دو الگوریتم (ga/pso) مقایسه شده است. همچنین تاثیر عوامل مختلفی مثل نوع منبع تولید پراکنده، تغییر سطح بار مصرف کنندگان شبکه و محدودیت های مربوط به شرایط نصب منبع تولید پراکنده، بر بیشینگی مزایای فنی و اقتصادی این منابع در شبکه توزیع محلی شهرستان مشگین شهر، بررسی شده است. در انتها دو ترکیب کاربردی از شاخص های فنی و اقتصادی شبکه محلی فوق، بررسی شده است.

: انرژی تولیدی توسط باد سزیع‎ترین منبع انرژی تجدیدپذیر در حال توسعه است. در این پایان‎نامه، حضور نیروگاه بادی در سیستم‎های قدرت تجدیدساختار یافته مورد بررسی و کنکاش قرار گرفته است. با رشد و توسعه منابع بادی در سیستم‎های قدرت، این نیروگاه می‎تواند نقش مهمی در فرآیند تسویه بازار برق و بر بهره‎برداری از سیستم قدرت در محیط تجدیدساختار یافته داشته باشد مجموعه‎ای از نیروگاه‎های بادی به عنوان .یک شرکت‎کننده مستقل در بازار برق در نظر گرفته شده است. بازار انرژی روز بعد به عنوان بازار هدف، مورد مطالعه است. در حالی‎که مطالعات مرتبط پیشین، کمتر به بازاردوطرفه پرداخته و فقط به بازار یکطرفه اکتفا نموده‎اند، تحقیق حاضر، با در نظر گرفتن بازاردوطرفه به رفع این نقیصه پرداخته است. به علاوه متغیر لحاظ کردن سرعت باد که یکی از مهمترین عوامل تاثیرگذار در برنامه‎ریزی با حضور نیروگاه بادی است، در این پایاننامه مورد توجه قرار گرفته و به‎عنوان یکی از مزایای این مطالعه محسوب می‎شود. همچنین محدودیت‎های عملی بهره‎برداری از شبکه نظیر تراکم خطوط از دیگر نوآوری‎های این تحقیق است که به شدت بر نحوه بهره‎برداری از این نیروگاه‎ها تاثیرگذار است و در اکثر پژوهش‎ها مورد غفلت قرار گرفته است. خروجی مدل پیشنهادی، پیش‎بینی میزان تولیدو مصرف 24 ساعت آینده شرکت‎ها برای حضور در بازار دوطرفه است که در آن سهم هر شرکت‎کننده پس از فرآیند تسویه بازار برق مشخص می‎شود. در این پایان‎نامه قیمت تولید هم‎چنین قیمت مصرف در شبانه‎روز به عنوان پارامتری متغیر فرض شده است. نتایج مطالعات نشان می‎دهد با حضور نیروگاه بادی در شبکه رفاه اجتماعی افزایش قابل ملاحظه‎ای پیدا می‎کند.

1- مقدمه طی سال های اخیر نصب واحدهای تولید پراکنده در شبکه های قدرت در حال افزایش است. این واحدها اغلب در مقایسه با نیروگاه های متمرکز دارای تولیدی بسیار کمتر و ابعادی بسیار کوچک تر می باشد. و بیشتر در شبکه های توزیع نصب می گردند. همچنین جاری شدن توان راکتیو در شبکه سبب افزایش تلفات، کاهش ظرفیت مفید بهره برداری خطوط و ترانسفورمرها و نیز کاهش کیفیت توان تحویلی می گردد. با تولید محلی توان راکتیو از طریق بانک های خازنی می توان ضمن کاهش دادن تلفات و آزاد سازی ظرفیت شبکه، افزایش کیفیت توان را نیز به دست آورد. جایابی واحدهای تولید پراکنده و نصب بانک های خازن در شبکه توزیع اثرات مختلفی بر شبکه، چه در سطح توزیع و چه در سطوح بالا دستی بر جای خواهد گذاشت. مطالعه اثرات نصب تولیدات پراکنده در شبکه قدرت می تواند بهره برداران و همچنین برنامه ریزان شبکه را در اداره و توسعه هر چه بهتر شبکه یاری نماید. 2- طرح مسئله خازن های موازی در سیستم های توزیع به خاطر کاهش تلفات توان، تنظیم ولتاژ شینه و بهبود ضریب قدرت نصب می شوند. در سال های اخیر به کارگیری منابع تولیدات پراکنده به عنوان مولدهای انرژی پاک و تولید همزمان انرژی برق و حرارت با بازده حرارتی بالا، به دلیل مشکلات ناشی از افزایش دمای زمین و اتمام سوخت های فسیلی افزایش یافته است. به طور کلی موضوع جایابی خازن و تولید پراکنده بیشتر شامل تعیین اندازه و موقعیت بانک های خازن و تولیدات پراکنده نصب شده است به طوری که حداکثر سود سالیانه به خاطر پیک توان و کاهش تلفات انرژی در برابر هزینه خازن به دست می آید. جایابی مناسب و اندازه بانک های خازن در شبکه توزیع می تواند در جبران توان راکتیو، بهبود تنظیم ولتاژ، اصلاح ضریب قدرت، کاهش تلفات و همچنین بهبود کیفیت توان موثر باشد. انتظار می رود تولیدات پراکنده (dgها) نقش قابل توجهی در سیستمهای قدرت در حال ظهور داشته باشند. منابع مختلفی در تولیدات پراکنده (از قبیل دیزل، گاز و ...) به کار برده می شوند که تاثیر آن روی سیستم های توزیع ممکن است بسته به شرایط بهره برداری سیستم ها اثرات مثبت یا منفی داشته باشند. اثرات مثبتی که با نصب تولیدات پراکنده در شبکه توزیع ظاهر می گردد. عبارتند از: - کاهش تلفات شبکه توزیع - بهبود پروفیل ولتاژ و کیفیت توان - امکان تامین بار، هنگام عدم دسترسی به شبکه بالا دستی - افزایش قابلیت اطمینان در سطح انتقال نیز نصب تولیدات پراکنده می تواند منجر به کاهش تراکم خطوط و آزادسازی ظرفیت خطوط انتقال و همچنین تعویق سرمایه گذاری جهت توسعه شبکه گردد. از سوی دیگر نصب یک واحد تولید پراکنده در شبکه قدرت موجب افزایش میزان تولید شبکه هر چند به مقدار بسیار کم خواهد بود. در صورتی که تعداد واحدهای تولید پراکنده موجود زیاد شوند و یا به عبارت دیگر ضریب نفوذ این منابع در شبکه بالا رود، افزایش ظرفیت تولیدی ناشی از نصب این واحدها در شبکه قابل ملاحظه خواهد بود. در این پایان نامه هدف بررسی تاثیر نصب خازن و تولیدات پراکنده به صورت همزمان در شبکه است. در تحقیقاتی که تاکنون جهت بررسی جایابی تولیدات پراکنده و خازن گذاری انجام شده، بیشتر تمرکز بر جایابی و تاثیر هر کدام به صورت مستقل بوده و تحقیقات کمی می توان یافت که این موضوع را به صورت همزمان بررسی کرده باشد، از این رو هدف ما در این تحقیق بررسی تعیین اندازه بهینه بانک های خازنی و تولیدات پراکنده به صورت همزمان در سیستم های توزیع برای کاهش تلفات و اصلاح پارامترهای شبکه می باشد. روش های مختلفی برای مسئله جایابی و اندازه بانک های خازن و منابع تولیدات پراکنده وجود دارد، اما روش های جستجوی تکاملی به عنوان یک ابزار مفید جهت حل مسائل بهینه سازی به طور وسیعی به کار برده شده است. این روش ها هنوز قابل رشد هستند و همه ساله روش های جدیدی برای بهینه سازی قوی تر مسائل مختلف ابداع می گردند. در این تحقیق از الگوریتم جدید بهینه سازی مبتنی بر جغرافیای زیستی (bbo) برای بهینه سازی توابع هدف استفاده شده است. 3- هدف از تحقیق در این پایان نامه از الگوریتم بهینه سازی مبتنی بر جغرافیای زیستی برای حل مسئله جایابی بانک های خازن و منابع تولیدات پراکنده به صورت همزمان در شبکه توزیع و تاثیر آن بر شاخص های شبکه بررسی شده است. موضوع فوق در قالب سناریوهای پیشنهادی، در شبکه های مورد نظر با استفاده از الگوریتم bbo می باشد. برای ارزیابی نتایج و کارآمدی روش ارائه شده نتایج به دست آمده با نتایج الگوریتم ga مقایسه شده است. حالت های مختلف به صورت ذیل بررسی خواهد شد. - سناریوی اول: جایابی بهینه بانک های خازن و منابع تولید پراکنده به صورت همزمان با تابع هدف کاهش تلفات - سناریوی دوم: جایابی بهینه بانک های خازن و منابع تولید پراکنده به صورت همزمان با توابع هدف کاهش تلفات و انحراف ولتاژ - سناریوی سوم: جایابی بهینه بانک های خازن و منابع تولید پراکنده به صورت همزمان با توابع هدف کاهش تلفات و بهبود thd ولتاژ برای نشان دادن تاثیر بانک های خازن و منابع تولید پراکنده در نتایج شبیه سازی مسئله جایابی، سناریوی اول را در سه حالت ذیل و با تابع هدف تلفات بررسی شده است. - حالت اول جایابی بهینه بانک های خازن بدون حضور منابع تولید پراکنده - حالت دوم جایابی بهینه منابع تولید پراکنده بدون حضور بانک های خازنی - حالت سوم جایابی بهینه بانک های خازنی و منابع تولید پراکنده به صورت همزمان 4- ساختار پایان نامه در راستای تحقق موضوع مورد نظر در فصل دوم ابتدا آشنایی با منابع تولید پراکنده و فن آوری های مختلف آن و منابع تولید توان راکتیو از جمله بانک های خازنی و اثرات آن ها بر شبکه توزیع خواهیم داشت. سپس در مورد روش پخش بار به کار برده شده توضیح مختصری داده شده و در انتهای فصل مروری بر کارها و روش های مسئله جایابی خازن و تولید پراکنده پرداخته شده است. در فصل سوم فرمول بندی مسئله، توابع هدف و محدودیت های مسئله جایابی بهینه بانک های خازنی و تولیدات پراکنده در سیستم های توزیع بیان خواهد شد. در فصل چهارم روش بهینه سازی مبتنی بر جغرافیای زیستی به صورت کامل ارائه خواهد شد. در فصل پنجم شبیه سازی بر روی دو سیستم تست 33 و 70 شینه ieee اعمال می گردد و در نهایت در فصل ششم نتیجه گیری و پیشنهاداتی را برای تحقیقات تکمیلی ارائه خواهد نمود.

با پیشرفت صنعت وتغییر در نوع بازار برق، هزینه های بهره برداری از سیستم قدرت اهمیت ویژه پیدا کرده است. ادوات facts جزء تجهیزات تامین کننده ی توان راکتیو هستند که می توانند بصورت پیوسته و بسیار سریع، خروجی خود را با نیازمندی های سیستم تنظیم کنند. در این پایان-نامه با محاسبه ی حد بارپذیری شبکه به مکان یابی ادوات facts جهت کاهش هزینه های تولید توان اکتیو و راکتیو و با در نظر گرفتن هزینه ی این ادوات پرداخته شده است. هدف از این پایان نامه بهبود بهره برداری اقتصادی از شبکه قدرت با لحاظ قیود فنی حاکم بر شبکه و همچنین بهبود شاخص های فنی بهره برداری از شبکه ی قدرت می باشد. بمنظور مکان یابی ادوات facts از الگوریتم پیشنهادی pso تخصیص یافته و توابع هدف پیشنهادی استفاده شده است. در زمان مکان-یابی بار شبکه بصورت متغیر در نظر گرفته شده که بیشترین بار مورد تقاضا برابر با حد بارپذیری شبکه مورد نظر می باشد. ادوات facts مورد نظر جهت مکان یابی svc، tcsc و upfc می-باشند. پس از مکان یابی ادوات facts به تجزیه و تحلیل تاثیر این ادوات بر روی شاخص های مختلف بهره برداری از شبکه ی قدرت پرداخته شده است. نتایج حاصل نشان از تاثیر موثر ادوات facts در بهبود شیوه ی بهره برداری از شبکه ی قدرت و همچنین کارآرایی روش پیشنهادی دارد.

در شبکه های توزیع ، انرژی از منبع به صورت شعاعی به نقاط بار انتقال می یابد. در چنین شرایطی با وقوع خطا در شبکه و جداسازی آن امکان انتقال انرژی به بعضی از نقاط بار از دست می رود. تغییر مناسب ساختار شبکه به طوریکه انرژی به صورت مطمئن و با کیفیت مناسب به مصرف کنندگان متاثر از خطا ارسال گردد از پارامترهای مهم در بهره برداری شبکه های توزیع است، به این عملیات که توسط کلیدهای مانور شبکه انجام می شود بازیابی سرویس گفته می شود. به دلیل گسترش استفاده از منابع تولید پراکنده در شبکه های توزیع بررسی تاثیر dg در عملکرد شبکه هم در شرایط عادی و هم شرایط غیرعادی یا خطا به عنوان یک نیاز محسوب می شود. از اینرو در این پایان نامه تلاش شده است تا برای یافتن الگوی مناسب کلیدزنی و تغییر آرایش شبکه در طی عملیات بازیابی و در حضور dg، روشی براساس محل خطا و موقعیت سایر کلیدهای کاندید برای باز شدن ارائه شود. با توجه به تعدد کلیدهای شبکه توزیع، اهداف مورد نظر در بازیابی و ماهیت گسسته مدل ارائه شده روش بهینه سازی الگوریتم علف هرز مهاجم معرفی و بیان جدیدی از صورت گسسته آن برای حل مسأله بازیابی بکار گرفته شده است. روش پیشنهادی در شبکه های نمونه 33 و 69 باس و بخشی از شبکه توزیع شهرستان خرم آباد آزمایش و برای ارزیابی دقیق تر کارایی آن و نیز تاثیر dg در عملیات بازیابی، رفتار شبکه به ازای حالت های مختلف خطا مورد بررسی قرار گرفته است. مقایسه نتایج بدست آمده برای طرح بازیابی در هر دو حالت با حضور و بدون حضور dg نشانگر تاثیر مناسب dgبر عملیات بازیابی و همچنین کارایی روش پیشنهاد شده است.

برنامه ریزی توسعه تولید یک مسئله مهم در مطالعات سیستم قدرت است. این برنامه ریزی مشخص می کند که چه نوع واحد تولیدکننده باید احداث شود و چه موقع واحدهای تولیدی در طول یک برنامه بلندمدت باید به کار گرفته شوند. با پیشرفت سازوکار بازار برق، فرضیات سنتی و مدل های برنامه ریزی توسعه تولید دگرگون شد. در حقیقت حل این مسئله در سیستم های سنتی به صورت متمرکز بود و هدف آن حداقل کردن هزینه برنامه ریزی برای سیستم بود. اما در سازوکار رقابتی همه ی واحدهای تولیدی به نحوی سرمایه گذاری می کنند تا سود خود را بیشینه کنند. در این پایان نامه ابتدا مسئله برنامه ریزی توسعه تولید برای یک سیستم تجدید ساختاریافته که رقابت ابتدایی در آن شکل گرفته بررسی می شود. هدف این مسئله کاهش هزینه تولید و کاهش انتشار آلودگی است که برای حل آن از الگوریتم بهینه سازی زنبور عسل استفاده می شود. در ادامه یک سیستم تجدید ساختار یافته با رقابت کامل در تولید انرژی در نظر گرفته می شود. در این حالت برنامه-ریزی توسعه تولید در دو سطح ملی و منطقه ای انجام خواهد شد. در سطح منطقه ای هر تولیدکننده با رعایت قیود فنی و اقتصادی به دنبال بیشینه کردن سود خود است. در این سطح مسئله برنامه ریزی توسعه تولید با استفاده از الگوریتم بهینه سازی زنبور عسل برای حداکثر کردن سود هر تولیدکننده انجام می شود. نتایج این بهینه سازی به بهره بردار سیستم در سطح کلان و ملی برای بررسی رعایت قیود سیستمی و انجام تئوری بازی بهبودیافته میان تولیدکنندگان ارسال می شود. این روند که روش ترکیبی تئوری بازی بهبودیافته و بهینه سازی هوشمند نامیده شده تا آنجا تکرار می-شود که هیچ تولیدکننده ای تغییری در برنامه ریزی فردی خود ندهد. این روش بر روی دو سیستم نمونه اجرا شده و نتایج آن مورد تجزیه و تحلیل قرار می گیرد. در ادامه مسئله برنامه ریزی توسعه تولید در بازار رقابتی با دو هدف در نظر گرفته می شود. در کنار هدف بالا بردن سود، هدف کاهش انتشار آلودگی نیز برای شرکت های تولیدکننده اهمیت می یابد. با استفاده از الگوریتم بهینه سازی زنبور عسل چندهدفه این مسئله حل می شود و نتایج آن بررسی می شود.

چکیده: تأمین انرژی الکتریکی ایستگاه های پمپاژ آب مناطق دوردست از شبکه سراسری برق و امکان نیرو رسانی به آن ها با صرف هزینه های زیاد مواجه بوده و از لحاظ اجرایی نیز با توجه به شرایط محیطی و جوی منطقه، گاهی اوقات بسیار مشکل است. هدف از این پایان نامه ارائه روش مناسب برای طراحی بهینه سیستم های ترکیبی منابع تجدید پذیر جهت تأمین انرژی مورد نیاز ایستگاه های پمپاژ در مناطق دوردست از شبکه سراسری می باشد. در این پایان نامه سیستم ترکیبی تجدیدپذیر تلمبه-ذخیره ای، بادی و خورشیدی بر مبنای ذخیره ساز هیدروژنی و باتری برای تأمین برق ایستگاه پمپاژ آب پیشنهاد می شود. با توجه به تنوع مختلف گونه های سیستم های تجدیدپذیر در دسترس از جمله پنل ها، ظرفیت تانک هیدروژنی، ظرفیت پمپ و تعداد باتری، در این پایان نامه انتخاب بهینه این تجهیزات (نوع و ظرفیت) برای تأمین مداوم بار در طی یک دوره 20 ساله با حداقل نمودن هزینه بهره برداری، سرمایه گذاری و تعمیر و نگهداری بر اساس الگوریتم تعمیم یافته تجمعی زنبور عسل مورد نظر می باشد. همچنین برقراری مصالحه مناسب بین هزینه و قابلیت اطمینان سیستم ترکیبی طراحی شده، از اهداف دیگر این پایان-نامه می باشد. برای انجام این پایان نامه ابتدا مدل سازی ادوات سیستم ترکیبی انجام شده است سپس سه روش مختلف که هر یک دارای امتیازات مخصوص به خود می باشند معرفی شده است. در قسمت اول روشی مبتنی بر تکرار برای بهینه سازی سیستم هیبرید متشکل از پنل خورشیدی، توربین بادی، و باتری بکار گرفته شده است که پیکربندی های مختلف برای سیستم هیبرید در جهت بهبود قابلیت اطمینان سیستم و هزینه ی تمام شده ی انرژی تولیدی مورد ارزیابی قرار گرفته است. در قسمت دوم از دو الگوریتم چند هدفه برای بهینه سازی سیستم هیبرید استفاده شده است که بدین ترتیب امکان بهینه سازی چند تابع هدف به وجود آمده است. در بخش سوم از یک الگوریتم بسیار دقیق و با سرعت همگرایی بالا به نام psabc برای بهینه سازی سیستم هیبرید ایستگاه پمپاژ آب استفاده شده است.

سیستم فتوولتائیک- حرارتی (pvt) ترکیبی از پانل فتوولتائیک (pv) و یک کلکتور حرارتی به منظور تولید همزمان گرما و برق است. سیستم آبگرمکن خورشیدی یکپارچه (icsswh) به علت اینکه از لحاظ شکل و ساختار ساده و جمع و جور است، یک رویکرد و طرح امیدبخشی را برای سیستم گرمایش آب خورشیدی در آب و هوای متنوع ارائه می کند. در این پایان نامه شبیه سازی آبگرمکن خورشیدی یکپارچه (icsswh) متصل به پانل فتوولتائیک (pv) انجام شده است. طرح پیشنهادی به صورت پسیو (غیر فعال) عمل می کند. بنابراین از هیچ پمپ آب هدایت شونده توسط برق فتوولتائیکی برای برقرار کردن جریان آب داخل کلکتور استفاده نشده است. تأثیر چند پارامتر ترمودینامیکی نظیر پکینگ فاکتور سلول خورشیدی، جرم آب داخل مخزن، سطح کلکتور و ... بر روی سیستم فتوولتائیک- حرارتی (pvt) حاضر بررسی شده است. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که بالابودن مقدار پکینگ فاکتور سلول خورشیدی و جرم آب داخل مخزن منجر به افزایش راندمان کل سیستم (pvt) خواهد شد. همچنین برای تولید آب گرم با دمای بالاتر بایستی از سطح کلکتور بزرگتر استفاده کنیم. راندمان الکتریکی ماژول فتوولتائیک با کلکتور حرارتی و بدون آن نیز مورد سنجش قرار گرفته است و نتایج حاکی از آن است که متوسط راندمان الکتریکی سیستم فتوولتائیک- حرارتی حدود 0.22% بالاتر از ماژول فتوولتائیک معمولی جدا از کلکتور خواهد بود.

چالش¬های تحقیقاتی در صنعت حمل¬و¬نقل¬ریلی و بطورخاص در پدیده¬های مرتبط با دینامیک حرکت وسائط نقلیه ریلی واندرکنش قطارها با خطوط و سازه¬های ریلی بسیار گسترده و متعدد است. این پدیده¬ها بعنوان عمده¬ترین پدیده¬های دینامیکی تأثیر بسزایی در بروز حوادث و هزینه¬های سنگین بهره¬برداری در راه¬آهن دارد. از آنجا که وسائط نقلیه¬ریلی در ضمن حرکت خود تحت تأثیر نیروهای مقاوم مختلفی قرار می¬گیرند به بررسی و شبیه¬سازی نیروهای مقاوم پرداخته شده¬است. نیروی مقاوم به دو نوع 1- نیروی مقاوم اصلی 2- نیروی مقاوم فرعی تقسیم شده و معادلات آن¬ها¬ نیز بیان گردیده است. نیروی مقاوم هوا یکی از مهمترین نیروی مقاوم اصلی و نیروی مقاوم قوس و فراز بعنوان نیروی مقاوم فرعی با یک فرض در سرعت اعمالی به قطار، شبیه¬سازی و متعاقب با آن¬ها گشتاور اعمالی به تراکشن موتور قطار رسم شده است. بنابراین محقق با شناخت کامل از رفتار دینامیکی می¬تواند روش کنترل مناسبی برای تراکش موتور قطار اعمال نماید. عمده ترین تأثیر تغییرات دینامیکی سیستم های ریلی برقی بر روی سیستم محرکه آن است. سیستم محرکه وسائط نقلیه الکتریکی شامل موتورهای تراکشن و سیستم های کنترلی آن است. کنترل¬کننده¬های pid بدلیل سادگی در طراحی و پیاده¬سازی، در صنعت رایج بوده و با وجود تغییرات در پارامترهای موتور و شرایط کاری مختلف، برای کنترل موتورهایdc استفاده شده است. موتورها زمانی که در کاربردهای کششی مورد استفاده قرار می¬گیرند در سرعتها و گشتاورهای مختلف عمل می¬کنند، و در واقع این کاربرد جز کاربردهای با بار متغیر برای ماشینهای الکتریکی به شمار می¬آید به همین خاطر در این پایان¬نامه پاسخ پله سرعت و جریان موتور در نقاط مختلف کاری شبیه¬سازی شده است. دلیل این امر تغییر شرایط شتابگیری، شرایط شیب جاده و تغییر شرایط محیطی است. برای فائق آمدن بر این مشکلات و حفظ ساختار کنترلکنندههای pid از روشهای هوشمند که روشی سریع و قدرتمند در بهینهسازی محسوب می¬شود و مبتنی بر هوش جمعی است، استفاده شده است. رفتار دینامیکی یک تراکشن با بکاربردن روش کنترلی مناسب بصورت بهینه درآمده است. بنابراین از روش هوشمند جدیدی تحت عنوان gabc برای طراحی کنترل¬کننده pid استفاده شده است و با روش¬های هوشمند دیگری از قبیل abcو pso مقایسه شده که نشان از برتری الگوریتم پیشنهادی نسبت به دو الگوریتم دیگر دارد. در این پایان¬نامه برای کنترل درایو dc از یک چاپر دوربعی با سوئیچینگ مدولاسیون پهنای پالس استفاده شده است. در این بخش از شبیه¬سازی هر دو کنترل¬کننده سرعت و جریان باهمدیگر شبیه¬سازی شده و پاسخ ها شامل سرعت مرجع بهمراه سرعت خروجی، ولتاژ آرمیچر، پالس pwm، گشتاور بار و غیره در محیط متلب شبیه سازی شده هستند.

چکیده: برنامه ریزی نگهداری و تعمیر واحد های تولیدی بیان می دارد که چه واحدی و در چه هفته ای از سال باید به منظور تعمیر و نگهداری از مدار خارج گردد. در این میان و با بوجود آمدن تجدید ساختار در سیستم های قدرت، مسئله برنامه ریزی نگهداری از واحد های تولید پیچیده تر شده است. زیرا که در محیط تجدید ساختاریافته هر شرکت قصد ماکزیمم نمودن سود خود در میان رقبا را دارد و به همین خاطر برنامه ریزی باید طوری انجام پذیرد تا اینکه زیان ناشی از عدم تولید توان برای واحد های تولیدی به کمترین میزان خود برسد و همچنین عدالت در میان رقبا رعایت گردد. در این پایان نامه از روش برنامه ریزی دو سطحی برای مدلسازی مسئله برنامه ریزی نگهداری استفاده شده است. در سطح بالای برنامه، تابع تابع سود شرکت تولیدی به همراه قیود برنامه ریزی ذکر گردیده است و در سطح پایین ماکزیمم سازی تابع رفاه اجتماعی مورد توجه بوده که باید به همراه قیود شبکه ماکزیمم گردد. پس از مدل نمودن، برنامه دو سطحی ذکر شده با استفاده از روش برنامه ریزی ریاضی با قیود متوازن حل خواهد شد. مدل ارائه شده بر روی سیستم 24 باس ieee تست شده و حالات مختلفی مانند پرشدگی در شبکه که ممکن است در سیستم اتفاق افتاده و اثری روی برنامه ریزی داشته باشند به تفصیل مورد بررسی قرار گرفته است. کلید واژه¬ها: برنامه ریزی نگهداری – روش دو سطحی – برنامه ریزی ریاضی با قیود متوازن (mpec)

در این پایان¬نامه موانع و مشکلات به هم پیوستن تولیدات پراکنده بررسی شده و راه کارهایی برای مقابله با آن ها ارائه شده است. در ابتدا از روش¬های پیش¬بینی کوتاه مدت برای تخمین پارامترهای دارای عدم قطعیت استفاده شده است؛ ولی به دلیل وجود خطا در پیش¬بینی ¬های صورت گرفته، از روش سناریوسازی برای پوشش تمام حالت¬های ممکن پیش¬بینی استفاده شده است. تولیدکنندگان توان بادی و خورشیدی بر اساس سناریوهای ساخته شده، پیشنهاد فروش خود را برای هر ساعت از روز بعد به بازار اعلام می¬کنند ولی به دلیل اختلاف موجود بین توان تولیدی و توان پیشنهاد شده، اختلاف توان موجود را در بازارهای تعادل سازی داد و ستد می کنند که این خود سبب زیان¬های اقتصادی می¬شود. در این پایان¬نامه، به منظور بهبود سود و کاهش ضرر های اقتصادی ناشی از خطای پیش¬بینی¬ ها دو راه حل ارائه شده است. استفاده از منابع ذخیره کننده¬ی انرژی و استفاده از پاسخگویی بار.

در این پایان نامه، ابتدا برای کنترل فرکانس ریزشبکه، مدل فرکانسی یک ریزشبکه با انواع منابع تولید پراکنده پیاده سازی شده و کنترل کننده فازی pid فرکانس با الگوریتم بهبودیافته تکامل تفاضلی با هدف کاهش نواسانات فرکانس ریزشبکه در مقایسه با کنترل کننده بهینه شده کلاسیک pid طراحی شده است. به منظور کنترل همزمان ولتاژ و فرکانس ریزشبکه، یک روش مدل سازی ریزشبکه مبتنی بر سیستم های چند ماشینه ارائه گردیده و کنترل کنندههای فازی pid ولتاژ و فرکانس ریزشبکه بر روی برخی منابع تولید پراکنده توسط الگوریتم چندهدفه nsmde با مکانیسم ahp تنظیم می شوند. نتایج شبیه سازی با اغتشاش های متفاوت اعمال شده، صحت روش مدل سازی پیشنهادی و عملکرد صحیح کنترل کننده ها را نشان می دهند.

تدوین برنامه بلندمدت بهینه سازی بخش عرضه انرژی، تاثیر مثبتی بر اقتصاد کشور و ارتقای نقش ایران در بازارهای جهانی انرژی دارد. از جمله نتایج حاصل از برنامه بهینه سازی بخش عرضه انرژی، بهبود راندمان و کاهش تولید آلاینده های زیست محیطی ناشی از تولید انرژی است. راهکارهای بهینه سازی متعددی در بخش عرضه انرژی مطرح است که از جمله آنها میتوان به تولید همزمان برق و حرارت، سرمایش هوای ورودی به توربینهای گازی، استفاده از توربینهای انبساطی و تعیین ترکیب بهینه در عرضه حاملهای انرژی اشاره نمود. در مطالعه حاضر، برنامه بلندمدت استفاده از واحدهای تولید همزمان برق و حرارت در کشور،که بر اساس حداقل سازی مجموع هزینه های اقتصادی سیستم عرضه انرژی کشور تهیه شده است، از نظر می گذرد. در محاسبه هزینه های اقتصادی سیستم عرضه انرژی، مولفه های سرمایه گذاری، هزینه های بهره برداری و هزینه های سوخت لحاظ شده است. در قسمت ترمو اکونومیک با توجه به اینکه سیستم فوتو ولتاییک بازده بهتری داشت تحت بررسی قرار گرفت و مشخص شد که هزینه ساخت آن با توان kwh703 در ماه رقم 18620000 ریال خواهد بود که عمر آن حدود 10 تا 12 سال است و همچنین این هزینه را با قیمت برق مصرفی طی 12 سال مقایسه کردیم.

در این پایان نامه یک مدل دو سطحی برای برنامهریزی شبکه انتقال در محیط بازار معرفی شده است که در آن تولیدکنندگان و مصرفکنندگان به تبادل انرژی مابین خود میپردازند. هدف طراح خط که در سطح اول مدل شده، این است که هزینه ی سرمایه گذاری در توسعه انتقال را به حداقل برساند. هدف مورد نظر با قیودی فنی ناشی از سیستم و قیودی ناشی از بازار رقابتی که در سطح دوم مطرح میشود، محدود می گردد. با استفاده از نظریه دوگانی مدل دو سطحی مذکور به یک مسألهی برنامهریزی خطی- عددصحیح تبدیل شده و مدل حاصل با استفاده از نرم افزار gams حل شده است.از این برنامه ریزی تحت عنوان برنامه ریزی ریاضی با قیود متوازن یا به طور خلاصهmpec یاد می شود. مدل پیشنهاد شده برروی سیستم استاندارد گارور و24 باسه ieee پیاده شده و بررسی نتایج بیانگر کارایی مدل در حل مسأله برنامه ریزی توسعه انتقال در شبکه های رقابتی است.

در این پایان نامه که یک مسئله جایابی بهینه چندهدفه را دنبال می کند، جهت افزایش بهره وری سیستم توزیع به جایابی همزمان مکان و اندازه منابع تولید پراکنده، بانک خازن و ادوات حفاظتی پرداخته شده است. از توربین بادی، فتوولتائیک، میکروتوربین و پیل سوختی به عنوان منابع تولید پراکنده و بریکر و سکشنالایزر به عنوان ادوات حفاظتی استفاده شده است؛ البته بانک های خازنی هم به صورت ظرفیت ثابت در نظر گرفته شده اند. کاهش تلفات توان اکتیو و راکتیو، بهبود شاخص ولتاژ شامل پروفیل و پایداری ولتاژ، بهبود شاخص های قابلیت اطمینان و افزایش سود شرکت توزیع توابع هدفی هستند که در بهینه سازی مکان و اندازه ادوات در نظر گرفته شده اند. برای نزدیک تر کردن نتایج به شرایط واقعی تر بهره برداری علاوه بر مدل بار ثابت، از مدل بار متغیر با ولتاژ و فرکانس نیز استفاده شده است. برای بهینه سازی توابع هدف از الگوریتم هوشمند نوین که ترکیبی از الگوریتم کرم شب تاب و الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات است، استفاده شده است؛ البته برای انتخاب بهترین ذره از صفحه پارتو به عنوان بهینه ترین جایابی از روش تحلیل سلسله مراتبی استفاده می شود.

حاشیه پایداری سیستم قدرت به طور پیوسته در حال کاهش است و نوسانات فرکانس پایین ناپایدار یا میرا شده ی ضعیف، در سیستم های قدرت امروزی بیشتر ظاهر می شوند. سیستم های قدرت به هم پیوسته به صورت ذاتی غیرخطی هستند. مشخصه غیرخطی بودن با افزایش تبادل توان بین ناحیه های مختلف سیستم (به علت افزایش تقاضا) به طور یکنواخت افزایش پیدا کرده است. در این پایان نامه سعی بر این است که با طراحی هماهنگ میراگر ipfc و پایدار ساز سیستم قدرت، پایداری سیستم قدرت بهبود پیدا کند. در این پایان نامه با استفاده از تجهیزات آزمایشگاه سیستم های قدرت، سیستم های نمونه استاندارد شبیه سازی می شوند. به طور خلاصه در روند اجرای این پایان نامه مراحل زیر طی شده است: 1- مطالعه منابع معتبر و آشنایی با اصول و مبانی طراحی کنترل کننده بهینه برای میرا سازی نوسانات بین ناحیه ای، انتخاب نوع pss مورد مطالعه در این پایان نامه از بین مدل های استاندارد ieee و انتخاب شبکه های استاندارد نمونه. 2- مطالعه منابع معتبر و آشنایی با اصول سیستم های یادگیری تقویتی و کاربردهای آن در سیستم قدرت. 3- پیاده سازی سیستم تک ماشینه با وجود ipfc در آزمایشگاه سیستم های قدرت به کمک امکانات موجود و طراحی هماهنگ میراگر ipfc و pss برای این سیستم به روش یادگیری تقویتی. 4- پیاده سازی سیستم چند ماشینه با وجود ipfc در آزمایشگاه سیستم های قدرت به کمک امکانات موجود و طراحی هماهنگ میراگر ipfc و pss برای این سیستم به روش یادگیری تقویتی. 5- ارزیابی کارایی کنترل کننده پیشنهادی در شبکه های استاندارد نمونه و مقایسه نتایج شبیه سازی با مراجع معتبر.

ظهور مسأله بحران انرژی و افزایش بیش از اندازه مصرف، شرکت های تولید برق را مجبور به استفاده از منابع انرژی تجدیدپذیر کرده است. در چند دهه اخیر منابع انرژی تجدیدپذیر به خاطر تنوع محیطی و ملاحظات اقتصادی مورد توجه قرار گرفته است. تولید و ذخیره سازی انرژی تجدیدپذیر در زمان های غیر اوج مصرف بار و استفاده مجدد از انرژی ذخیره شده در طی زمان های دسترس ناپذیری آن باعث موثرتر و کارآمدتر بودن مسأله پخش بار می شود. در این پایان نامه پخش بار اقتصادی دینامیکی با در نظرگرفتن منابع انرژی تجدیدپذیر و ذخیره ساز انرژی به وسیله الگوریتم پیشنهادی بهینه سازی واکنش شیمیایی انجام شده است. همچنین اطلاعات هواشناسی لازم به صورت میدانی برای منابع تجدیدپذیر همانند دمای خورشید و سرعت باد استخراج شده است. برای نزدیک تر شدن شرایط مسأله پخش بار اقتصادی به شرایط واقعی، تابع هزینه تولید نیروگاه های سیستم قدرت به صورت ناصاف در نظر گرفته شده است. از طرف دیگر کاهش میزان آلودگی ناشی از نیروگاه ها نیز به عنوان جزئی از اهداف مسأله در نظر گرفته شده و به همین علت هم زمان با پخش بار اقتصادی، پخش آلایندگی نیز انجام شده است. از طرفی برای انجام پخش بار اقتصادی بهینه باید محدودیت های واحدهای تولیدی از جمله توازن تولید و مصرف در سیستم، حدود تولید و نرخ های افزایشی و کاهشی و همچنین تلفات شبکه در روند بهینه سازی مد نظر قرار گیرند که این محدودیت ها در الگوریتم پیشنهادی در نظر گرفته شده است. سپس به فرمول بندی ریاضی مسأله پخش بار اقتصادی دینامیکی با در نظر گرفتن منابع انرژی های تجدیدپذیر و ذخیره ساز انرژی پرداخته شده است و در ادامه توابع هدف هزینه تولید، تلفات شبکه و انتشار آلودگی ابتدا به صورت تک هدفه مدل سازی شده و سپس با استفاده از الگوریتم پیشنهادی واکنش شیمیایی چند هدفه که بر مبنای روش جدول بندی تنظیم شده، مسأله توزیع اقتصادی زیست محیطی بار به صورت یک مسأله بهینه سازی چند هدفه مطرح شده است. در نهایت الگوریتم پیشنهادی بر روی سیستم 5 نیروگاهی و سیستم 30 نیروگاهی در قالب جداولی با الگوریتم های دیگر مقایسه شده که نشان دهنده کارایی، دقت و سرعت مناسب این الگوریتم در حل مسأله توزیع اقتصادی بار می باشد.

برنامه ریزی توسعه انتقال (tep)، یک مساله مهم در مطالعات سیستم قدرت است که شامل تصمیم گیری در مکان و تعداد خطوط جدید انتقال است. در سیستم قدرت تجدید ساختار یافته، قیمت گرهی، مدیریت تراکم و هزینه مازاد تجاری و ... نیز در طرح توسعه در نظر گرفته می شود. مساله برنامه ریزی توان راکتیو (rpp) نیز، یکی از مسایل پیچیده سیستم های قدرت است که هدف آن کمینه سازی هزینه نصب و نگهداری منابع توان راکتیو افزوده شده به سیستم قدرت است. برنامه ریزی توان راکتیو، یک مساله بهینه سازی غیر خطی برای سیستم های قدرت در ابعاد بزرگ است. از طرفی، معمولا مساله برنامه ریزی توسعه انتقال وتوان راکتیو به صورت دو مساله جداگانه در نظر گرفته شده اند. در این پایان نامه به این دو مساله به طور همزمان پرداخته خواهد شد. این دو مساله می توانند با هم ترکیب شوند زیرا میان ظرفیت خط انتقال و منابع توان راکتیو وابستگی وجود دارد. در سیستم های قدرت، جاری شدن توان راکتیو، ظرفیت خط را اشغال کرده و سیستم قدرت را نیازمند خطوط جدید می سازد. در حالی که با جایابی منابع توان راکتیو در نزدیکی مراکز بار می توان از نصب خطوط جدید به سیستم جلو گیری کرد. از طرف دیگر اگر منابع توان راکتیو در نظر گرفته نشوند تلفات توان حقیقی به طور قابل توجهی افزایش یافته و درنتیجه باعث کاهش ظرفیت خطوط انتقال می شود. هدف طرح توسعه در نظر گرفته شده، کاهش هزینه توسعه و افزایش رفاه اجتماعی می باشد. همچنین از آنجایی که فناوری ادوات facts، راهکارهای جدیدی را برای کنترل پخش توان و افزایش ظرفیت خطوط در اختیار ما قرار می دهند، در این پایان نامه سعی برآن گردیده است تا با استفاده از این ادوات، تعداد خطوط اضافه شده به سیستم قدرت و هزینه کل توسعه را کاهش داد. لازم به ذکر است از الگوریتم جستجوی گرانشی برای حل بهینه این مساله غیر خطی ترکیبی استفاده شده است.

چکیده ندارد.

کنترل بار- فرکانس در سیستم های تجدید ساختار یافته با استفاده از qft

برآورد دما به عنوان یکی از عناصر مهم اقلیمی در زمینه های مختلف از جمله امور اقتصادی، نظامی و کشاورزی دارای اهمیت فراوان است که از نتایج آن می توان در کنترل بیماری ها، مدیریت منابع آب، مطالعات زیست محیطی، حمل و نقل و غیره استفاده نمود. یکی از روش های برآورد عناصر جوی و اقلیمی شبکه های عصبی مصنوعی است. شبکه های عصبی مصنوعی که به اختصار (anns) نامیده می شوند در واقع یک ابزار ریاضی قدرتمند هستند که با تقلید ساده از سیستم عصبی بیولوژیک ساخته شده اند. قدرت انعطاف و تصحیح پذیری بالایی در انطباق خود با داده های موجود را دارند به طوری که می توانند مجهز به سازماندهی شود که نظم و هماهنگی موجود در داخل این داده ها را پیدا نموده و بر اساس یک سری شواهد (بردارهای ورودی) وقوع و بزرگی یک پدیده را برآورد نماید. شبکه های عصبی با استفاده از مجموعه های ورودی و خروجی، روابط موجود بین آنها را تخمین زده و اصطلاحاً آموزش می بینند. به نحوی که پس از آن به ازای یک عنصر جدید از مجموعه ورودی، خروجی متناظر آن را تخمین می زنند. این پژوهش با هدف برآورد دمای حداکثر شهرستان اردبیل با استفاده از شبکه های عصبی مصنوعی و برتری آن بر مدل های رگرسیونی در دوره آماری (2005- 1985) صورت گرفته است. با توجه به آموزش بلند مدت (18 سال برای آموزش و 3 سال برای برآورد)، شبکه به گونه ای طراحی گردید که با ورود عناصر متوسط ماهانه رطوبت نسبی، سرعت باد، دماهای حداقل و حداکثر و مجموع ساعات آفتابی در یک ماه از سال، دمای حداکثر همان ماه در سال آینده برآورد می گردد. این کار برای سال های 2004 تا 2006 میلادی جهت تعیین میزان خطای مدل صورت گرفت که در مجموع، حداکثر اختلاف دمای حداکثر واقعی با دمای برآورد شده 0/83 درجه سانتیگراد و ضریب همبستگی آن 0/99 بود. این مقدار برای مدل های رگرسیون خطی و غیر خطی چندگانه به ترتیب برابر 0/955 و0/950 به دست آمده است. نتایج حاصل از این بررسی نشان داد که مدل شبکه های عصبی مصنوعی در برآورد دماهای حداکثر شهرستان اردبیل دقت بیشتری نسبت به مدل های رگرسیون خطی و غیر خطی چندگانه دارد.

نوسانات الکترومکانیکی فرکانس پایین از مشخصه های اجتناب ناپذیر سیستم های قدرت هستند و به طور عمده ای روی ظرفیت توان انتقالی و پایداری دینامیکی سیستم تأثیر می-گذارند. هدف از این پایان نامه بررسی بهبود پایداری سیستم های قدرت با کنترل کننده های pod ادوات facts و پایدارساز سیستم قدرت(pss ) است. مسئله طراحی هماهنگ کنترل کننده های میرایی در ناحیه وسیعی از شرایط عملکرد به صورت یک مسئله بهینه سازی با تابع معیار زمانی تبدیل شده و با استفاده از الگوریتم بهینه سازی اجتماع ذرات (pso ) حل می شود. برای تضمین مقاومت روش پیشنهادی، فرایند طراحی در ناحیه وسیعی از شرایط عملکرد صورت گرفته است. کارآیی کنترل کننده های پیشنهادی از طریق شبیه سازی زمانی غیرخطی و تعدادی شاخص عملکرد سیستم تحت اغتشاشات مختلف ارزیابی شده است. تحلیل نتایج نشان می دهد که طراحی هماهنگ کنترل کننده های میرایی در مقایسه با طراحی ناهماهنگ این کنترل کننده ها در میرا کردن نوسانات فرکانس پایین عملکرد بهتری داشته و پایداری دینامیکی سیستم را افزایش می دهند.